JPH0763687A - 表面層欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 円筒状の表面層の軸に沿う筋状の凹み及び
軸に垂直な（円周方向に沿う）筋状の凹みを両方とも検
出することが可能で且つ構成が簡素な表面層欠陥検出装
置を提供すること 【構 成】 表面層欠陥検出装置は、被検査体１の円筒
状の表面層に沿ってその軸方向に延びる光源４１と、前
記光源４１からの出射光を通過させて前記表面層にその
軸方向に沿う所定パターンの検査光を照射させる複数の
スリットパターン４３，４４が形成された遮光部材４２
と、前記表面層からの反射光量を検出する受光センサ５
１とを備えている。前記遮光部材４２が前記光源４１を
覆う筒状部材により構成され、前記筒状の遮光部材４２
を回転させる回転装置が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒部材、円柱部材等
の表面層の欠陥を検出する装置に関する。本発明は、複
写機、レーザプリンタ等の画像出力装置で使用される感
光体ドラム、または、定着装置の定着ローラ等の表面層
の欠陥を検出する際に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】前記複写機やレーザプリンタ等に用いら
れる感光体ドラム、定着ロール、または帯電ロールなど
のロール部品（円筒状表面を有する部品）は、金属部品
やゴムロールの表面に感光層や保護層などの円筒状の表
面層が形成されている。その表面層が浸析塗布法などの
塗布方法で作製された場合、その塗布作業においてその
表面層の塗布むらや異物の混入が発生する。また、製品
組み立て工程での取扱時にその表面層に打痕、擦り傷や
凹みなどの欠陥が発生する。これらの円筒状の表面層の
欠陥により、複写機などから出力される画像に黒点、白
点などの画質欠陥が発生する。そのため、ロール部品は
全数表面層の検査が行なわれている。これらの表面層欠
陥に対する従来の検査方法として検査員による目視検査
が行われている。しかしながら、目視による検査では、
検査品質にばらつきや、検査工数の増大、目視疲労によ
る作業能率の悪化、作業者確保の困難、作業者教育時間
の増大などの問題があった。

【０００３】そこで目視検査作業の自動化装置として、
下記（Ｊ01）の技術が知られている。 （Ｊ01）（特開平５−１０７１９６号公報記載の技術） 図６は上記公報に記載された従来の表面層欠陥検出装置
を説明するための概略斜視図である。図６において、白
色拡散光源としての蛍光灯０１からの出射光はスリット
０２により帯状スリット光として感光体ドラム（すなわ
ち、被検査体）０３表面に照射される。この状態で、ラ
インセンサ０４の受光視野を感光体ドラム０３表面（表
面層）上の帯状スリット光の長手方向に伸びる境界線部
分Ｈ1に設定した第１検出位置と、受光視野を帯状スリ
ット光の中心部分Ｈ2に設定した第２検出位置とにおい
て、それぞれ検出される光量信号から表面層の欠陥を検
出している。

【０００４】すなわち、この公報では、前記第１検出位
置において、表面層の表面の凹凸、機械傷等を検出し、
前記第２検出位置において感光層の膜厚の変化、表面層
中の不純物（異物）の存在等を検出している。なお、本
願発明者の研究の結果、感光体ドラムのような表面の透
明層の内部に感光層が存在する場合、透明層内部の感光
層の膜厚の変化は、前記境界部分Ｈ1のさらに外側の部
分すなわち、わずかにぼんやりと明るくなっている部分
（暗部）からの反射光量を検出するすることにより、よ
り高精度で検出できることが分かった。ただし、この場
合は受光素子の検出光量が少なく、受光素子の光量蓄積
に時間がかかるので、前記膜厚の変化の検出に時間がか
かる。

【０００５】前記従来技術（Ｊ01）では、感光体ドラム
（被検査体）０３の軸に垂直な方向（円周方向）に沿う
筋状の凹みが検出できにくいという問題点があった。次
にこの理由を図７Ａにより説明する。図７Ａにおいて、
左右方向に延びる光源０１およびスリット０２は、感光
体ドラム０３の軸に平行であり、感光体ドラム０３の表
面には感光体ドラム０３の軸に垂直な（すなわち、前記
スリット０２と垂直な）方向の筋状の凹み０３aが存在
する。ところで、前記スリット０２の左右方向の所定の
一部分を通過して、前記凹み０３aに入射した光の反射
方向は左右方向にずれる。このため、前記凹み０３aに
入射する光が左右方向の所定の一部分からの光のみの場
合には、その凹み０３aからの反射光量を検出するライ
ンセンサ０４の受光素子は敏感に前記凹み０３aを検出
することができる。しかしながら、図７Ａに示すよう
に、前記スリット０２を通過して凹み０３aに入射する
光が左右方向の広い範囲から入射している場合、凹み０
３aからの反射光量を検出するラインセンサ０４の受光
素子に入射する光量の変化が少なくなる。この場合、そ
の凹み０３aからの反射光量を検出するラインセンサ０
４の受光素子は敏感に前記凹みを検出することができな
くなる。

【０００６】前記従来技術（Ｊ01）の問題点を解決する
ものとして本出願人は、下記（Ｊ02）の技術を先に出願
している。 （Ｊ02）（図８に示す技術、すなわち、特願平４−２７
０２２７号） 図８において、光照射装置０５は、光源０６とこの光源
０６の周囲を被覆する細長い遮光板０７により構成され
ている。この遮光板０７にはその長手方向に沿って長手
方向に垂直なスリット０８と遮光部０９とが交互に形成
されている。光源０６からの光はこのスリット０８によ
り複数の小さな縞状のスリット光として円筒状の被検査
体０１１表面に照射される。この場合、円筒状の被検査
体０１１表面には、明部０１２、暗部０１３、および中
間の明るさの境界部０１４が生じる。この境界部０１４
に被検査体０１１の軸に垂直な（円周方向に沿う）筋状
の凹み０１１aが存在すると、その凹み０１１aによりラ
インセンサ０１６に入射する光量が他の部分に比べて増
減する。これにより、ラインセンサ０１６の光量検出信
号が変化し、被検査体０１１の軸に垂直な方向に沿う筋
状の凹み０１１aが検出できる。次にこの理由を、図７
Ｂにより説明する。図７Ｂから分かるように、前記凹み
０１１aに入射する光は、前記凹み０１１aに近接して配
置された所定のスリット０８を通過した光のみである。
このため、前記凹み０１１aに入射する光が左右方向の
所定の一部分からの光のみとなっている。この場合の凹
み０１１aからの大部分の反射光の方向は正常な反射面
の場合に比べてずれるので、その凹み０１１aからの反
射光量を検出するラインセンサ０４の受光素子は前記図
７Ａの場合に比べて敏感に前記凹みを検出することがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記（Ｊ01）の表面層
欠陥検出装置は、円筒状の表面層の円周方向に沿う筋状
の凹みを検出しにくいという問題点があり、前記（Ｊ0
2）の表面層欠陥検出装置は、円筒状の表面層の軸に沿
う筋状の凹みを検出しにくいという問題点があった。す
なわち、前記（Ｊ01）及び（Ｊ02）の技術はいずれも、
円筒状の表面層の欠陥の全部を高精度に検出することが
できないという問題点があった。本願発明者は前記問題
点に鑑み、円筒状の表面層の欠陥である前記軸に沿う筋
状の凹み、軸に垂直な筋状の凹み、及び表面層の他の傷
等を検出できる装置として、下記（Ｊ03）及び（Ｊ04）
の技術を考えた。 （Ｊ03）（図９に示す技術） 図９は本願発明者が考えた表面層欠陥検出装置を説明す
るための概略斜視図である。図９において、被検査体０
２０は右から左に搬送され、第１リフト装置０２１で上
昇されて第１検査位置Ａで回転可能に支持される。第１
検査位置Ａ上方に配置された蛍光灯０２２からの出射光
はスリット０２３により１本の帯状スリット光として被
検査体０２０表面に照射される。境界線部受光センサ０
２４は被検査体０２０表面上の帯状スリット光の長手方
向に伸びる境界線部分を走査し、正反射光受光センサ０
２５は被検査体０２０表面上の帯状スリット光の中心線
部分を走査する。なお、この図９に示す被検査体は、定
着ロールであり、その表面層には透明層およびその内部
の感光層も無い。このため、表面層内部の感光層の膜厚
の検査を行う必要が無いので、境界線部分の外側の暗部
の走査（すなわち、感光層膜厚の検査を高精度で行える
部分の走査）は行っていない。

【０００８】前記第１検査位置Ａでの検査を終了した被
検査体０２０は次に、第２リフト装置０２８で上昇され
て第２検査位置Ｂで回転可能に支持される。第２検査位
置Ｂ上方に配置された蛍光灯０２９からの出射光は長手
方向に列設された縞状のスリット０３１により被検査体
０２０表面に照射される。受光センサ０３２はこの帯状
スリット光を走査し、円筒状の表面層の円周方向に沿う
筋状の凹みの存在の有無を検査する。前記第１及び第２
検査位置Ａ、Ｂでの検査により、表面層の欠陥の検査を
終了する。

【０００９】（Ｊ04）（図１０に示す技術） 図１０は本願発明者が考えた他の表面層欠陥検出装置を
説明するための概略斜視図である。図１０において、被
検査体０４０は右から左に搬送され、リフト装置０４１
で上昇されて検査位置Ｃで回転可能に支持される。前記
図９と同様に、検査位置Ｃ上方に配置された蛍光灯０４
２からの出射光は第１スリット０４３により一本の帯状
スリット光として被検査体０４０表面に照射される。そ
こで、境界線部受光センサ０４４は帯状スリット光の境
界線部分を走査し、また、正反射光受光センサ０４５は
帯状スリット光の中心線部分を走査する。次に、第１ス
リット０４３を、第２スリット０４６に代える。蛍光灯
０４２からの出射光は第２スリット０４６により被検査
体０４０の表面に縞状のスリット光として照射される。
受光センサ０４８はこの縞状スリット光を走査し、円筒
状の表面層の円周方向に沿う筋状の凹みの存在の有無を
検査する。前記１か所の検査位置Ｃにおいて、第１及び
第２スリット０４３及０４６を用いた検査により、被検
査体０４０の表面層の全ての欠陥の検査を終了する。

【００１０】本願発明者が考えた前記（Ｊ03）、（Ｊ0
4）の技術は下記の問題点がある。 （前記（Ｊ03）の技術の問題点） 前記図９に示す（Ｊ03）の表面層欠陥検出装置では、リ
フト装置が２台備えられており、装置の設置長さが長く
なる。また、第１検査位置Ａで欠陥検査を行われた被検
査体（０２０）は、第２リフトに搬送され、この第２リ
フトを上下動して第２検査位置Ｂでの検査が行われる。
したがって、検査のための作業量が多くかつ時間が掛か
っている。

【００１１】（前記（Ｊ04）の技術の問題点） 前記図１０に示す（Ｊ04）の表面層欠陥検出装置では、
第１スリットと第２スリットとが並列して配置されてお
り、それらのスリットを交換して使用する必要がある。
このため、待機しているスリットやスリットを駆動する
装置およびガイドなどが横に広がり、受光センサの視野
を妨げるなどの理由で光学系の配置が困難となり、円筒
状の表面層の欠陥検出装置の設計が容易でない。

【００１２】本発明は、前述の事情及び検討結果に鑑
み、下記（Ｏ01）の記載内容を課題とする。 （Ｏ01）円筒状の表面層の軸に沿う筋状の凹み及び軸に
垂直な（円周方向に沿う）筋状の凹みを両方とも検出す
ることが可能で且つ構成が簡素な表面層欠陥検出装置を
提供すること。

【００１３】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。ま
た、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。

【００１４】前記課題を解決するために、本出願の第１
発明の表面層欠陥検出装置は、被検査体（１）の円筒状
の表面層に沿ってその軸方向に延びる光源（４１）と、
前記光源（４１）からの出射光を通過させて前記表面層
にその軸方向に沿う所定パターンの検査光を照射させる
スリットパターン（４３，４４）が形成された遮光部材
（４２）と、前記表面層からの反射光量を検出する受光
センサ（５１）とを備えた表面層欠陥検出装置におい
て、下記の要件を備えたことを特徴とする、 （Ｙ01） 前記遮光部材（４２）が前記光源（４１）を
覆う筒状部材により構成されていること、 （Ｙ02） 前記スリットパターン（４３，４４）は、前
記筒状の遮光部材（４２）の軸に沿って延びる細長いス
リット（４６）から形成された第１スリットパターン
（４３）と、この第１スリットパターン（４３）から円
周方向に離れた位置において前記筒状の遮光部材（４
２）の円周方向に延びる複数のスリット（４７）が軸に
沿って列設された第２スリットパターンとを有するこ
と。 （Ｙ03） 前記筒状の遮光部材を回転させる回転装置
（３３＋３７＋３８＋４９）が設けられていること。

【００１５】また、本出願の第２発明の表面層欠陥検出
装置は、前記第１発明の表面層欠陥検出装置において、
下記の要件を備えたことを特徴とする、 （Ｙ04) 前記第２スリットパターン（４４）の各スリ
ット（４７）と同様のスリットを有するとともに各スリ
ットの位置が前記第２スリットパターン（４４）と軸方
向にずれて配置され、且つ前記第１スリットパターン
（４３）及び第２スリットパターン（４４）から円周方
向に離れた位置に形成された第３スリットパターン。

【００１６】（課題を解決するための手段の補足説明）
前記本出願の第１発明において、前記「被検査体
（１）」は、中実、中空のいずれでもよく中実円柱もし
くは中空円筒の両方を含む。

【００１７】

【作用】

（第１発明の作用）次に、前述の特徴を備えた本出願の
第１発明の作用を説明する。前述の特徴を備えた本出願
の第１発明の表面層欠陥検出装置によれば、光源（４
１）が筒状の遮光部材（４２）で覆われている。回転装
置（３３＋３７＋３８＋４９）がこの遮光部材（４２）
を回転させる。その遮光部材（４２）の回転位置に応じ
て、光源（４１）からの出射光は、前記筒状の遮光部材
（４２）に配置された第１スリットパターン（４３）の
前記軸に沿って延びる細長いスリット（４６）又は第２
スリットパターン（４４）の前記円周方向に延び且つ軸
方向に列設された複数のスリット（４７）を通過して、
被検査体（１）の表面層を照明する。そして、受光セン
サ（５１）は前記被検査体（１）の表面層からの反射光
量を検出する。前記第１スリットパターン（４３）及び
第２スリットパターン（４４）の各スリット（４６，４
７）を用いて照明した被検査体（１）の表面層からの反
射光をそれぞれ検出することにより、円筒状の表面層の
軸方向及び軸に垂直な方向（円周方向）に沿う筋状の凹
みの有無の検査を行うことができる。

【００１８】（第２発明の作用）次に、前述の特徴を備
えた本出願の第２発明の作用を説明する。前述の特徴を
備えた本出願の第２発明の表面層欠陥検出装置によれ
ば、スリットパターン（４３，４４）が前記遮光部材
（４２）の円周上の相互に異なる位置に３ヵ所配設され
る。第１スリットパターン（４３）が遮光部材（４２）
の軸に平行な細長いスリット（４６）で構成されてお
り、表面層の傷、及び軸方向に沿う筋状の凹みを検出す
ることができる。また、第２スリットパターン（４４）
および第３スリットパターンが円筒状の遮光部材（４
２）の軸に垂直な（円周方向に延びる）スリット（４
７）と遮光部（４８）とが繰り返される縞状スリットで
構成されており、円筒状の表面層の軸に垂直な方向に沿
う（円周方向に沿う）筋状の凹みを検出することができ
る。そして、第３スリットパターンのスリットが、第２
スリットパターン（４４）とは、遮光部材（４２）長手
方向においてそのスリット（４７）と遮光部（４８）と
の配列がずれているので、明部と暗部との境界部（Ｈ
5）の位置が被検査体（１）の軸方向において相違す
る。それらの第２または第３スリットパターンを通過す
る光により被検査体（１）を照明した場合、第２スリッ
トパターンで検出できなかった明部（Ｈ3）と暗部（Ｈ
4）とに存在する被検査体の軸に垂直な方向に沿う筋状
の凹みが、第３スリットパターンでは明部と暗部との境
界部に存在することになり、表面層欠陥検出装置はその
凹みを検出することができる。

【００１９】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。 （実施例）なお、本発明の実施例の説明中において、
「前方」は図中の矢印Ｘ１方向、「後方」は図中の矢印
Ｘ２（図１参照）方向を意味する。また、「左方」は図
中の矢印Ｙ１方向を意味し、「右方」は図中の矢印Ｙ２
方向を意味するものとする。さらに、「上方」は図中の
Ｚ１方向を意味し、「下方」は図中のＺ２方向を意味す
るものとする。さらにまた、図中、「○」の中に「・」
が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味
し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表か
ら裏に向かう矢印を意味するものとする。

【００２０】図１は本発明の表面層欠陥検出装置の一実
施例の概略斜視図である。図２は同実施例の横断面図で
ある。図３および図４は同実施例の検査光の照射状態を
示す図で、図３は筒状の遮光部材の軸に平行な細長いス
リットから照射している図、図４は遮光部材の軸に垂直
な（円周方向に延びる）複数のスリットから照射してい
る図である。

【００２１】図１および図２において、被検査体１は円
筒体の表面に保護層（表面層）が形成されている定着ロ
ールである。この被検査体１を載置する第１搬送台２は
表面層欠陥検出装置Ｋのフレームに左側をやや下方に傾
斜させた状態で固定されている。すなわち、被検査体１
は、第１搬送台２の右側部分に載置された場合、左方に
転がって移動するようになっている。この第１搬送台２
の左側には第１リフトＬ1が配置されている。この第１
リフトＬ1は、下端をフレームに固定された垂直な左側
シリンダ装置３、右側シリンダ装置４、およびそれらの
シリンダ装置の上端に支持された被検査体支持部６で構
成されている。なお、前記左側シリンダ装置３および右
側シリンダ装置４は、被検査体支持部６の前後方向（Ｘ
1−Ｘ2方向）の両端部にそれぞれ配設されている。

【００２２】したがって前記被検査体支持部６は、合計
４本のシリンダ装置３，３，４，４の先端に回転可能に
取り付けられている。なお、被検査体支持部６と右側シ
リンダ装置４との取付け構造は回転可能であるととも
に、左右に遊びが設けられている。被検査体支持部６は
細長いほぼ直方体形状であるが、その横断面の上部は左
右方向中央部に向かって下方に傾斜しており、被検査体
支持部６上面に前後方向に長い溝７が形成されている。

【００２３】第１リフトＬ1の左側には、同様の構造の
第２リフトＬ2および第３リフトＬ3が配置されている。
さらにその左側には第１搬送台２と同様に、第２搬送台
８が表面層欠陥検出装置Ｋのフレームに左側（矢印Ｙ1
側）をやや下に傾斜させた状態で固定されている。すな
わち、被検査体１は、第２搬送台８の右端部分に載置さ
れた場合、左方に転がって移動するようになっている。

【００２４】図２において、第２リフトＬ2の前側（矢
印Ｘ1側）には前フレーム１１が設けられ、その前フレ
ーム１１の中間部には検査位置Ｓ（図１、２参照）にあ
る被検査体１を押圧する押圧シリンダ装置１２が支持さ
れている。押圧シリンダ装置１２の被検査体当接部１２
aは、ピストン軸１２bに回転可能に設けられている。ま
た前フレーム１１の上部には断面円弧状の上支持部１３
と下支持部１４が向かい合う状態で着脱可能にボルトで
固定されている。上支持部１３と下支持部１４との中間
には蛍光灯用ソケット１６が前後方向（Ｘ1−Ｘ2方向）
に伸縮可能に固定されている。

【００２５】また、第２リフトＬ2の後方（矢印被2方
向）には後側フレーム２１が設けられている。後側フレ
ーム２１中間部の取付け台２３にはモータ２２が支持さ
れている。このモータ２２は、検査位置Ｓにある被検査
体１を回転させる機能を有している。モータ２２の回転
軸２４には歯車２６が固定されている。この歯車２６に
係合している歯車２７は、後側フレーム２１に固定され
た固定軸２８に回転自在に支持されている。被検査体１
を保持するためにその後端部に当接する当接部材２９
は、歯車２７と１体構造で固定軸２８を中心にして回転
する。前記後側フレーム２１には前記歯車２６の上方
に、前記前フレーム１１の下支持部１４と同じ構造の下
支持部３１がボルト締めされている。さらに蛍光灯用ソ
ケット１６に対向する位置に蛍光灯用ソケット３２が固
定されている。後側フレーム２１の上端にはモータ３３
が取付け台３４に固定されている。モータ３３の回転軸
３８先端部には歯車３７が固定されている。

【００２６】白色拡散光源としての蛍光管４１は、蛍光
灯用ソケット１６を前方向に収縮させて蛍光灯用ソケッ
ト１６と蛍光灯用ソケット３２の間隔を広げてから、前
記蛍光灯用ソケット１６，３２間に配置し、次に蛍光灯
用ソケット１６を後方向（矢印Ｘ2方向）に伸張させる
と、蛍光灯用ソケット１６および蛍光灯用ソケット３２
により挟持される。

【００２７】断面円形の筒状の遮光部材４２は下支持部
１４、上支持部１３、および下支持部３１で回転自在に
支持されている。筒状の遮光部材４２の軸に平行な細長
い第１スリットパターン４３および第２スリットパター
ン４４が、筒状遮光部材４２円周に配置されている。第
１スリットパターン４３が配置されている場所は、第２
スリットパターン４４が配置されている場所と筒状遮光
部材４２の軸を中心として１８０度の位置関係にある。
図４において、第１スリットパターン４３は１本の細長
いスリット４６で構成され、スリット４６の幅４６aは
１０〜３０ｍｍ程度である。また、図３において、第２
スリットパターン４４は筒状の遮光部材４２の軸に垂直
な（円周方向に沿う）多数のスリット４７およびその各
スリット４７間の遮光部４８の繰り返しで構成されてお
り、スリット４７および遮光部４８の円周方向の長さ４
７aは約３０ｍｍ、またスリット４７の軸方向の長さ４
７bは約１０ｍｍ、そして、遮光部４８の軸方向の長さ
４８bは約３０ｍｍである。図２において、筒状遮光部
材４２の後端外周に設けられた歯車４９は、前記モータ
３３により回転される歯車３７に係合している。

【００２８】図１においては、第１スリットパターン４
３が下方に存在し、蛍光管４１からの出射光はスリット
４６により帯状スリット光として被検査体１表面に照射
される。この状態で、第１受光装置Ｕ1はその受光視野
を被検査体１表面上の帯状スリット光の長手方向に伸び
る境界線部分Ｈ1（図３参照）に設定可能な位置に配置
されている。また、第２受光装置Ｕ2はその受光視野を
被検査体１表面上の帯状スリット光の中心線部分Ｈ2に
設定可能な位置に配置されている。この状態から、モー
タ３３が回転し、歯車３７、歯車４９を介して、筒状遮
光部材４２が１８０度回転すると、第２スリットパター
ン４４が下方に配置され、蛍光管４１からの出射光はス
リット４７により縞状スリット光として被検査体１表面
に照射される。第３受光装置Ｕ3はその受光視野を被検
査体１表面上の複数の帯状スリット光に設定可能な位置
に配置されている。

【００２９】図１において、第１受光装置Ｕ1、第２受
光装置Ｕ2および第３受光装置Ｕ3の構成は、同一であ
る。これら受光装置Ｕ1，Ｕ2，Ｕ3は、受光センサ５
１、この受光センサ５１の先端に固定された縮小光学系
５２、および受光センサ５１の姿勢を制御する姿勢調整
装置５３から構成されている。この姿勢調整装置５３は
受光センサ５１の姿勢を調整することが可能な種々の構
成を採用することが可能であり、例えば従来周知の１軸
制御装置や３軸制御装置等を用いることができる。ま
た、受光センサ５１が受光した光量検出信号を送る信号
ラインＭ１が、第１受光装置Ｕ1と欠陥信号抽出部６０
とを接続している。同様に、信号ラインＭ２が、第２受
光装置Ｕ2と欠陥信号抽出部６０とを接続し、信号ライ
ンＭ３が、第３受光装置Ｕ3と欠陥信号抽出部６０とを
接続している。また、欠陥判定処理部６１が欠陥信号抽
出部６０と接続されている。

【００３０】（実施例の作用）次に、前述の構成を備え
た前記実施例の作用を説明する。図１において、第１搬
送台２に載置された被検査体１は、第１搬送台２が左下
がりに傾斜しているので左側に転がりながら搬送され、
第１リフトＬ1の右側面で停止する。次いで、第１リフ
トＬ1は左側油圧ピストン３および右側油圧ピストン４
の収縮により降下し、被検査体支持部６上面が第１搬送
台２の位置よりも下位になる。すると、その被検査体支
持部６上面に設けられた溝７に被検査体１が落下し搭載
される。その搭載後第１リフトＬ1は上昇する。

【００３１】第１リフトＬ1と第２リフトＬ2とが同じ高
さになると、左側油圧ピストン３の伸張は停止する。し
かしながら、右側油圧ピストン４は更に伸張して、被検
査体支持部６は反時計方向に回転し、左下がりに傾き被
検査体１を第２リフトＬ2の被検査体支持部６に落とし
込む。次に図２において、第２リフトＬ2は上昇して、
検査位置Ｓに被検査体１を搬入する。この被検査体１を
押圧シリンダ装置１２が後方に押しつけ、当接部材２９
とで挟持する。これにより、被検査体１は検査位置Ｓに
回転自在に設置される。そして、第２リフトＬ2は降下
する。

【００３２】図５は本発明の表面層欠陥検出装置の実施
例の円筒状表面層の欠陥を検出するためのフローチャー
トである。図５において、円筒状表面層の欠陥の検出フ
ローが開始されると、ステップＳＴ1において、モータ
３３が回転し、歯車３７、歯車４９を介して、筒状遮光
部材４２が回転する。そして、第２スリットパターン４
４が下方にきて、蛍光管４１からの照射光は、複数のス
リット４７により縞状スリット光として被検査体１表面
に照射される。すると、図４に示すように明部Ｈ3、暗
部Ｈ4、および中間の明るさの境界部Ｈ5が被検査体１の
照射された表面に形成される。

【００３３】筒状遮光部材４２が回転を終了するとステ
ップＳＴ2に移る。ステップＳＴ2において、被検査体１
のこの照射された表面を被検査体１の軸に平行に第３受
光装置Ｕ3が走査する。この走査と同時にモータ２２を
回転させて、歯車２６、歯車２７を介して当接部材２９
を回転させ、被検査体１を回転させる。これを被検査体
１が１回転するまで行って、再度第３受光装置Ｕ3によ
り被検査体１の全面を走査する。境界部Ｈ5に被検査体
１の軸に垂直な方向に沿う（すなわち、円周方向に沿
う）筋状の凹みが存在すると、その凹みにより反射光が
前方ないし後方に振られて受光センサ５１に入射する光
量が他の正常な表面からの反射光量に比べて増減する。
これにより、受光センサ５１の光量検出信号が変化す
る。その光量検出信号は信号ラインＭ３により、欠陥信
号抽出部６０に送信される。欠陥信号抽出部６０はこの
光量検出信号を基準値と比較してその差信号を、欠陥判
定処理部６１に送信する。欠陥判定処理部６１はその差
信号の大小により、欠陥の判定を行う。これにより、被
検査体１の軸に垂直な筋状の凹みが検出できる。これで
第２スリットパターン４４を用いた検査は終了する。

【００３４】被検査体１に欠陥が認められれば、表面層
欠陥の検出作業は終了する。被検査体１に欠陥が認めら
れなければ、ステップＳＴ3に移る。ステップＳＴ3にお
いて、モータ３３が回転し、歯車３７、歯車４９を介し
て、筒状遮光部材４２が回転する。そして、第１スリッ
トパターン４３が下方にきて、蛍光管４１からの照射光
は、スリット４６により帯状スリット光として被検査柱
体１表面に照射される。筒状遮光部材４２が回転を終了
するとステップＳＴ4に移る。

【００３５】ステップＳＴ4において、第１受光装置Ｕ1
の受光センサ５１は被検査体１表面上の帯状スリット光
（第１スリットパターン４３によるスリット光）の長手
方向に伸びる境界線部分Ｈ1を走査する。この走査は前
記第２スリットパターン４４を用いた場合と同様に、被
検査体１が１回転するまで行う。この走査において、被
検査体１表面の帯状スリット光の長手方向に延びる境界
線部分Ｈ1に、被検査体１の軸に平行な筋状の凹みが存
在すると、被検査体１の表面が正常な傾斜角度とは異な
るため、反射光が左右に振られる。その結果、受光セン
サ５１に入射する場合と、入射しない場合が起こり受光
センサ５１の光量検出信号が変化する。この光量検出信
号は前記信号ラインＭ１により欠陥信号抽出部６０に送
信される。欠陥信号抽出部６０はこの光量検出信号を基
準値と比較してその差信号を、欠陥判定処理部６１に送
信する。欠陥判定処理部６１はその差信号の大小によ
り、欠陥の判定を行う。これにより、被検査体１の軸に
平行な方向に沿う筋状の凹みが検出できる。被検査体１
に欠陥が認められれば、円筒状表面層の欠陥の検出作業
は終了する。被検査体１に欠陥が認められなければ、ス
テップＳＴ5に移る。

【００３６】ステップＳＴ5において、第２受光装置Ｕ2
の受光センサ５１は被検査体１表面上の帯状スリット光
の中心線部分Ｈ2を走査する。この走査は前記境界部分
の走査と同様に被検査体１が１回転するまで行う。この
走査において、被検査体１表面にきずや異物が存在する
と、そこで強い散乱光の発生や、逆に光の吸収が起こ
り、受光センサ５１の光量検出信号が変化する。この光
量検出信号は信号ラインＭ２、欠陥信号抽出部６０を介
して欠陥判定処理部６１に送信される。欠陥判定処理部
６１は光量検出信号と基準値との差信号の大小により、
欠陥の判定を行う。これにより、被検査体１表面のきず
や異物が検出できる。これで、表面層欠陥検出装置によ
る円筒状表面層の欠陥の検出フローは終了する。

【００３７】本実施例では、被検査体１が定着ロールの
場合であるので、被検査体１の表面層内の最上部の層が
不透明で、表面層内部に照射光が届かず、表面層内部か
らの反射光は存在しない。したがって、表面層内部の検
査精度の高い、境界線部分Ｈ1の外側の領域（すなわ
ち、暗部）からの反射光の検査は行わない。しかしなが
ら、被検査体１の表面層内の最上部の層が透明な場合は
その検査を行うことは可能である。この様に、かならず
しも、スリット光の中心線部分（明部）、境界線部分
（境界部）、及び境界線の外側部分の検査を全て行う必
要はない。

【００３８】前記被検査体１の表面層欠陥の検出が終了
すると、第２リフトＬ2が再度上昇して被検査体支持部
６が被検査体１に当接する。ついで押圧シリンダ装置１
２を収縮させて、押圧シリンダ装置１２と当接部材２９
とによる被検査体１の挟持を解除する。すると、被検査
体１が第２リフトＬ2の被検査体支持部６に搭載され
る。そして、第２リフトＬ2は降下し、第３リフトＬ3の
やや上方で降下を停止する。ついでその被検査体支持部
６が反時計方向に回転し、被検査体１が第３リフトＬ3
に落下する。第３リフトＬ3は上昇して第２搬送台８の
やや上方で停止する。ついで、前記第３リフトＬ3の被
検査体支持部６が反時計方向に回転して、被検査体１が
第２搬送台８に排出される。

【００３９】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記（Ｈ01）〜（Ｈ08）に例示する。

【００４０】（Ｈ01） 実施例においては遮光部材は円
筒であるが、筒型であれば断面形状は３角形、４角形、
６角形などの多角形でも、また楕円なども使用可能であ
る。 （Ｈ02） 実施例においては、筒状の遮光部材を回転さ
せる回転装置が、遮光部材外面に設けられた歯車に、モ
ータで駆動される歯車を係合させる構造となっている
が、歯車に代えて駆動ローラによる構造や、遮光部材内
面に歯車を取り付けた構造などの種々の回転構造が使用
可能である。 （Ｈ03) 実施例においては、スリットパターンは２個
配置されているが、３個また４個配置することも可能で
ある。この場合には筒状遮光部材の軸の中心に対して１
２０度また９０度の位置に配置される。

【００４１】（Ｈ04） 実施例においては、筒状の遮光
部材の軸に垂直な多数のスリットおよびそのスリット間
の遮光部の繰り返しで構成された第２スリットパターン
は、１種類しか設けられていない。これで検査可能なも
のは、明部と暗部との境界部に存在する被検査体の軸に
垂直な（円周方向に沿う）筋状の凹みである。したがっ
て、被検査体の軸に垂直な筋状の凹みが明部または暗部
に存在すると検出できない。そこで、明部または暗部に
存在する被検査体の軸に垂直な筋状の凹みを検出するた
めに、第３スリットパターンを設けることも可能であ
る。この第３スリットパターンは、第２スリットパター
ンと同様に遮光部材の軸に垂直な方向に沿う多数のスリ
ットおよびそのスリット間の遮光部の繰り返しで構成さ
れ、かつ第２スリットパターンとは、遮光部材長手方向
においてそのスリットと遮光部との位置が相違してい
る。そして、第２スリットパターンの場合には、明部と
暗部であった箇所を、第３スリットパターンでは明部と
暗部との境界部になるように、そのスリットと遮光部が
配置されている。 （Ｈ05） 実施例においては、筒状遮光部材はその軸方
向に移動は不可能である。しかしながら、明部と暗部と
の境界部に存在する被検査体の軸に垂直な筋状の凹みの
検出作業の後に、筒状遮光部材が軸方向に移動して、明
部または暗部の箇所を明部と暗部との境界部とすること
も可能である。その結果、明部または暗部に存在して検
出し難かった被検査体の軸に垂直な筋状の凹みが、明部
と暗部との境界部に存在するようになり検出可能とな
る。 （Ｈ06） 実施例においては、スリットパターンは遮光
部材の軸に垂直な多数のスリットおよびそのスリット間
の遮光部の繰り返しで構成されたものと、遮光部材の軸
に平行な細長いスリットから構成されたものとの２種類
であるが、遮光部材の軸に斜めのスリットなどで構成さ
れたものなど種々のものが採用可能である。

【００４２】（Ｈ07） 実施例においては、第１リフト
Ｌ1、第２リフトＬ2、および第３リフトＬ3が被検査体
１を検査位置Ｓに搬入、上昇、搬出させているが、１台
のリフトで構成することも可能である。ただし、リフト
が検査位置Ｓに上昇した時に、リフトの被検査体支持部
６の下端と第１搬送台２および第２搬送台８の上面との
間に大きな隙間が発生し、その隙間から第１搬送台２お
よび第２搬送台８の被検査体１が第２リフトＬ2の被検
査体支持部６の下方へ落下することがないように構成し
なければならない。また、検査位置Ｓに被検査体１を搬
入できるならば、搬入ロボットや他の形式の搬送装置を
採用することも可能である。 （Ｈ08） 前記実施例において、図５に示すフローチャ
ートのステップＳＴ4の境界線部分からの反射光の検査
（第１受光装置Ｕ1による検査）とステップＳＴ5の中心
線部分からの反射光の検査（第２受光装置Ｕ2による検
査）とを同時に実行することが可能である。さらに、受
光装置をもう１台使用するか又は前記第３受光装置を用
いて、境界線部分の外側からの反射光の検査も同時に行
うようにすることが可能である。

【００４３】

【発明の効果】前述の本発明の表面層欠陥検出装置は、
下記の効果（Ｅ01）〜（Ｅ03）を奏することができる。 （Ｅ01）回転装置が遮光部材を回転させることにより、
被検査体の円筒状の表面層に検査光を種々のパターンで
照射することができる。したがって、この表面層欠陥検
出装置は、種々のスリットパターンのスリット光による
表面層の照明部分からの反射光を検出することができる
ので、円筒状の表面層の種々の欠陥を精度良く検出する
ことが可能である。 （Ｅ02）被検査体の表面に照射する検査光のパターンの
変更が、遮光部材の回転で達成されるので、パターンの
変更を遮光板の平行移動で行うものよりも、その移動範
囲が狭くなり、表面層欠陥検出装置の小型化が可能であ
る。 （Ｅ03）遮光部材を筒状に構成したので、スリットパタ
ーンを２種類ではなく、３種類以上にする場合にも遮光
部材周面に簡単にスリットパターンを増加することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の表面層欠陥検出装置の一実施
例の概略斜視図である。

【図２】 図２は同実施例の横断面図である。

【図３】 図３は同実施例の検査光の照射状態を説明す
るための図で、筒状の遮光部材の軸に平行な細長いスリ
ットから照射している図である。

【図４】 図４は同実施例の検査光の照射状態を説明す
るための図で、筒状の遮光部材の軸に垂直な（円周方向
に沿う）複数のスリットから照射している図である。

【図５】 図５は同実施例の円筒状の表面層欠陥を検出
するためのフローチャートである。

【図６】 図６は従来の表面層欠陥検出装置を説明する
ための概略斜視図である。

【図７】 図７は被検査体の円筒状表面層の円周方向に
延びる筋状の凹みを検出するのに適した照明方法の説明
図で、図７Ａは軸方向に延びる帯状のスリット光を照射
した場合（前記図６に示す場合）は前記凹みが検出し難
いことを説明するための図、図７Ｂは円周方向に延びる
複数のスリットがを透過する格子状スリット光を照射し
た場合（図８に示す場合）は前記凹みが検出し易くなる
ことを説明するための図である。

【図８】 図８は従来の表面層欠陥検出装置を説明する
ための概略斜視図である。

【図９】 図９は本願発明者が考えた表面層欠陥検出装
置を説明するための概略斜視図である。

【図１０】 図１０は本願発明者が考えた他の表面層欠
陥検出装置を説明するための概略斜視図である。

【符号の説明】

１…被検査体、４１…蛍光管（光源）、４２…遮光部
材、４３，４４…スリットパターン、４６，４７…スリ
ット、４８…遮光部、５１…受光センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査体の円筒状の表面層に沿ってその
   軸方向に延びる光源と、前記光源からの出射光を通過さ
   せて前記表面層にその軸方向に沿う所定パターンの検査
   光を照射させるスリットパターンが形成された遮光部材
   と、前記表面層からの反射光量を検出する受光センサと
   を備えた表面層欠陥検出装置において、下記の要件を備
   えたことを特徴とする表面層欠陥検出装置、 （Ｙ01） 前記遮光部材が前記光源を覆う筒状部材によ
   り構成されていること、 （Ｙ02） 前記スリットパターンは、前記筒状の遮光部
   材の軸に沿って延びる細長いスリットから形成された第
   １スリットパターンと、この第１スリットパターンから
   円周方向に離れた位置において前記筒状の遮光部材の円
   周方向に延びる複数のスリットが軸に沿って列設された
   第２スリットパターンとを有すること、 （Ｙ03） 前記筒状の遮光部材を回転させる回転装置が
   設けられていること。
2. 【請求項２】 下記の要件を備えたことを特徴とする請
   求項１記載の表面層欠陥検出装置、 （Ｙ04) 前記第２スリットパターンのスリットと同様
   のスリットを有するとともに各スリットの位置が前記第
   ２スリットパターンと軸方向にずれて配置され、且つ前
   記第１スリットパターン及び第２スリットパターンから
   円周方向に離れた位置に形成された第３スリットパター
   ン。